由铜合金制成的耐磨同步环 本发明涉及一种用于自动传输的由铜合金制成的同步环，提高了传统环的耐磨性。
到目前为止，已知的用于自动传输的由铜合金制成的同步环，其组成包括(下文所指的％是指重量百分比)：
Zn：17-40％，Al：2-11％，Fe、Ni和Co中至少一种元素：0.02-3％，Ti、Zr和V中一种或至少两种元素：0.1-3.5％，P、Mn和Ca中一种或至少两种元素：0.003-0.3％。Mn：0.1-4％，不可避免的夹杂均匀杂质的Cu。(见日本专利局公告No.64-55347)
由于近来内燃机的功率已被愈来愈多的增加，所以用于自动传输的同步环也被迫承受更大的负载和更高的转速。在这种极严格的使用条件下，所说的以前由铜合金制成的同步环不具有足够的耐磨性，因而使用寿命不长。
这样，发明人研究了比以前传统耐磨同步环具有更优良耐磨性，由铜合金制成的耐磨同步环。
因而，获得了如下结果，在这里，Mn含量比传统含量降低，制成的同步环的耐磨性增加，由铜制成的同步环其组分包括：
Zn：20-40％，Al：2-11％，Fe、Ni和Co中至少一种元素：1-5％，Ti：0.1-4％，还有，Mn：0.01-小于0.1％和/或S：0.0005-0.01，和不可避免夹杂均匀杂质的铜。
同时，比传统的同步环具有更优良的耐磨性且能长期使用。
基于这种结果获得本发明，由铜合金制成具有优良耐磨性的同步环，其组成包括：
Zn：20-40％，Al：2-11％，Fe、Ni和Co中至少一种元素：1-5％，Ti：0.1-4％，还有，Mn：0.01-小于0.1％和/或S：0.0005-0.01，和不可避免夹杂均匀杂质地Cu。
由铜合金制成具有优良耐磨性的同步环，可有一组成，包括：
Zn：20-40％，Al：2-11％，Fe、Ni和Co中至少一种元素：1-5％，Ti：0.1-4％，还有，Mn：0.01-小于0.1％和/或S：0.0005-0.01，还有Mg：0.01-0.5％和不可避免夹杂均匀杂质的Cu。
相应地，本发明还由铜合金制成的具有优良耐磨特性的同步环，其铜合金组成包括：
Zn：20-40％，Al：2-11％，Fe、Ni和Co中至少一种元素：1-5％，Ti：0.1-4％，还有，Mn：0.01-小于0.1％和/或S：0.0005-0.01，还有Mg：0.01-0.5％，及和不可避免夹杂均匀杂质的Cu。
接着，后面将解释制成耐磨同步环的铜合金的组成限制在上面所述范围的原因。(1)Zn和Al
Zn和Al同时存在时，有提高强度和韧度的作用。但是，当Zn含量少于20％或Al含量少于2％时，强度和韧度都不能保证得到所期望的值。另一方面，当Zn含量超过40％或Al含量超过11％。时，强度和韧度都出现不希望有的下降。因而，Zn含量确定在20-40％及Al含量确定在2-40％。最佳范围分别是Zn：25-40％和Al：2-7％。(2)Fe、Ni和Co，和Ti
Fe、Ni和Co中至少选一种元素(下文中，Fe、Ni和Co中选出的至少一种元素称为铁族金属)，在和Ti同时存在时，形成金属间化合物，该化合物分散在基体中，有增加耐磨性的作用。但是，当铁族金属含量少于1％或Ti含量少于0.1％，所希望的作用不能实现。另一方面，当铁族金属含量超过5％或Ti含量超过4％时，韧性也出现不希望的下降。因而，铁族金属被确定在1-5％和Ti含量被确定在0.1-4％。铁族金属和Ti最佳含量范围分别是，铁族金属：2-4％和Ti：0.1-4％。(3)Mn
低于传统组成的Mn含量提高了耐磨性。Mn含量低于0.01％时，不足以有效地提高耐磨性。另一方面，Mn含量高于0.1％，使耐磨性降低并损害热塑性。因而，Mn含量范围被确定为，Mn：0.01-小于0.1％。最佳范围是Mn：0.03-0.07％。(4)S
S元素有进一步提高耐磨性的作用。但S含量低于0.0005％，不能产生足够的效果。另一方面，S含量高于0.01％，将不希望地妨碍热塑性。因而，S含量被确定为，S：0.0005-0.01％。更优的S含量范围是S：0.001-0.005％。(5)Mg
Mg能提高硬度，特别是高温硬度。因而，在高负载和/或高速绕转工作条件下，Mg发挥优良耐磨作用。但是Mg含量少于0.01％时，不能达到期望效果。并且，Mg含量高于0.5％时，导致不希望的低韧性。因而，Mg含量被确定为：Mg：0.01-0.5％。Mg含量的更优范围为，Mg：0.05-0.35％。
首先，具有表1到表3组分的铜合金用高频熔化炉制备，接着，用压铸法制成直径φ65mm，长度为220mm的浇锭。这些浇锭在750℃下热锻，制成厚15mm、宽100mm、长300mm的同步环坯料。备好的同步环坯料切成试片，试片1-30，用于本发明的同步环(下文中，用于本发明同步环的试片1-30称为本发明试片)和试片1-3，用于所说的本发明前的同步环(下文中，用于所说的先前的同步环的试片1-3称为传统试片)。进而，一个环形渗碳淬火钢(表面韧度：2.0-2.5Rz)被准备用于制备副件且副件被制备。
如图1所示，放置试片1和副件2。如图1，试片在50kg负载4挤压下，迫使副件在下面条件下旋转：
滑动速度：5m/s 滑动距离：10km
油：传输油3 油温：80℃
测量试片的磨擦深度，结果如表1至表3所示，可用于评价耐磨性。
表1试片组分(重量％)：Cu含有不可避免的杂质磨擦深度(μm) Zn Al Ni Fe Co Ti Mn S Mg Cu SI 1 20.5 4.6 2.6 - - 1.6 0.05 - - BAL. 75 2 31.5 4.6 2.5 - - 1.5 0.06 - - BAL. 70 3 38.5 4.6 2.4 - - 1.6 0.06 - - BAL. 72 4 31.2 2.1 2.4 - - 1.6 0.05 - - BAL. 74 5 30.5 10.5 2.4 - - 1.4 0.06 - - BAL. 72 6 31.1 4.7 1.1 - - 1.5 0.06 - - BAL. 86 7 31.2 4.7 4.8 - - 1.5 0.07 - - BAL. 65 8 31.7 4.5 - 2.5 - 1.6 0.05 - - BAL. 71 9 30.8 4.6 - - 2.6 1.7 0.05 - - BAL. 70 10 30.9 4.6 1.2 1.3 - 1.6 0.06 - - BAL. 72 11 31.0 4.7 1.3 - 1.3 1.7 0.06 - - BAL. 70
SI：本发明的试片
SII：传统试片
表2试片组分(重量％)：Cu含有不可避免的杂质磨擦深度 Zn Al Ni Fe Co Ti Mn S Mg Cu SI 12 31.4 4.7 - 1.2 1.6 1.6 0.06 - - BAL. 68 13 30.7 4.8 1.0 0.8 1.4 1.4 0.06 - - BAL. 71 14 31.2 4.6 2.5 - 0.12 0.12 0.06 - - BAL. 83 15 31.5 4.6 2.4 - 3.8 3.8 0.05 - - BAL. 78 16 31.5 4.5 2.4 - 1.6 1.6 0.02 - - BAL. 88 17 31.3 4.8 2.5 - 1.6 1.6 0.09 - - BAL. 65 18 31.2 4.6 2.4 - 1.6 1.6 - 0.0007 - BAL. 77 19 31.5 4.6 2.5 - 1.7 1.7 - 0.001 - BAL. 75 20 31.3 4.8 2.4 - 1.7 1.7 - 0.002 - BAL. 72 21 30.7 4.6 2.5 - 1.6 1.6 - 0.003 - BAL. 71 22 30.8 4.7 2.4 - 1.6 1.6 - 0.005 - BAL. 69
SI：本发明的试片
SII：传统试片
表3试片组分(重量％)：Cu含有不可避免的杂质磨擦深度(μm) Zn Al Ni Fe Co Ti Mn SMg Cu SI 23 30.9 4.6 2.4 - - 1.7 - 0.009 - BAL.65 24 30.6 4.6 2.6 - - 1.6 0.07 0.001 - BAL.55 25 31.2 4.7 2.4 - - 1.6 0.05 0.002 - BAL.50 26 31.2 4.6 2.5 - - 1.6 0.08 - 0.02 BAL.60 27 30.5 4.7 2.4 - - 1.7 0.08 - 0.48 BAL.55 28 30.6 4.6 2.5 - - 1.6 - 0.001 0.21 BAL.70 29 31.2 4.6 2.5 - - 1.6 - 0.002 0.15 BAL.68 30 31.3 4.6 2.4 - - 1.7 0.08 0.001 0.18 BAL.47 SII 1 31.5 4.6 2.5 - - 1.6 - - 0.15 BAL.125 2 31.1 4.7 2.4 - - 1.7 0.15 - 0.16 BAL.95 3 31.2 4.6 2.5 - - 1.6 3.8 - 0.15 BAL.230
SI：本发明的试片
SII：传统试片
从表1至表3所示结果判断，由于少的磨擦量，可以证实本发明试片1-30比传统试片在耐磨性方面更为优良，与用传统试片1-3制成的同步环相比，用同试片1-30同样组分的铜合金制成的同步环具有更好的耐磨性。
如上所述，与铜合金制成的传统同步环相比，由铜合金制成的本发明同步环具有更优的耐磨性，并且，即使在极严格的条件下使用，也能长期发挥作用。因而，由铜合金制成的本发明同步环将在工业上产生优良效果。
图1是耐磨性试验方法的说明图。